Ổn định và động lực học công trình

Ổn định và động lực học công trình. Ổn định và động lực học công trình. Ổn định và động lực học công trình. Ổn định và động lực học công trình. Ổn định và động lực học công trình. Ổn định và động lực học công trình. Ổn định và động lực học công trình. Ổn định và động lực học công trình. Ổn định và động lực học công trình. Ổn định và động lực học công trình. Ổn định và động lực học công trình. Ổn định và động lực học công trình. Ổn định và động lực học công trình.

Ổn Định và Động Lực Học Công Trình

Nội dung môn học

Phần 1 Ổn định công trình

Phần 2 Động học công trình

Chương 5.Khái niệm cơ bản

Chương 6 Dao động của hệ một bậc tự do

Chương 7 Tính dao động hệ nhiều bậc tự do

Chương 8 Tính dao động nhà cao tầng chịu tải trọng ngang Chương 9 Sự giảm chấn cho kết cấu.

Mục đích và yêu cầu của môn học

Mục đích: trang bị cho sinh viên khả năng tính toán kết cấu chịu tải trọng động và sự ổn định của công trình

Yêu cầu:

Thời gian học là 45 tiết.

Sinh viên phải nắm vững giáo trình cơ học kết cấu (tâp I & II), cách giải phương trình vi phân bậc hai, ma trận và định thức.

Tài liệu tham khảo: các sách giáo khoa về tính toán ổn định công trình và tính toán dao động của công trình

Các sách tham khảo

1. Lê văn Quí & Liều thọ Trình, Ổn Định Công Trình, Cơ Học Kết Cấu tập III,

Nhà xuất bản ĐH&THCN Hà Nội, 1979

2. Nguyễn Văn Tĩnh, Cơ Sở tính Dao Động Công Trình, Nhà xuất bản XD

Hà Nội, 1987

3. Edited by A Darkov, Structure Mechanics, Mir Publisher, Moscow, 1983

4. Liều Thọ Trình, Cơ Học Kết Cấu tập II, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ

Thuật Hà Nội, 2005

5. Ray W Clough, Josheph Penzien, Dynamics of Structures, McGraw-Hill

Book co 1993

6. Anil K Chopra, Dynamics of Structures – Theory and Applications to

Earthquake Engineering, Prentice-Hall International, Inc 1995

7. S.V Polyakov, Design of Earthquake resistant Structures, Mir Publisher,

1985

8. Phạm Gia Lộc, Cơ Sở của Động Đất và Tính Tóan công trình chịu tải

trọng động đất, Nhà xuất bản XD Hà Nội, 1985

Chương 1 Phần mở đầu

1.1 Khái niệm về sự ổn định và mất ổn định của công trình

Tải trọng

cân bằng ban đầu

Công trình

Dỡ tải

Công trình không quay trở về trạng thái ban đầu Không ổn định

Giới hạn đầu của bước quá độ của công trình từ trạng thái ổn định sang trạng thái không ổn định Mất ổn định

a) Cân bằng ổn định b) Cân bằng không ổn định c) Cân bằng phiếm định

P > Pth

d) cân bằng ổn định ở

trạng thái biến dạng e) cân bằng phiếm định f) Cân bằng không ổn định

Mất ổn định về vị trí

Mất ổn định về dạng cân bằng ở trạng thái biến dạng

1.1 Khái niệm về sự ổn định và mất ổn định của công trình

Ý nghĩa: công trình thỏa điều kiện bền và điều kiện cứng, nhưng mất ổn định  biến dạng  gây ra trong hệ các ứng suất phụ  công trình bị phá hoại  lý thuyết về bài toán ổn định.

Sơ lược quá trình phát triển:

Thế kỷ XVIII: kết qủa nghiên cứu lý thuyết về bài toán ổn định của L Euler

Thế kỷ XX: bài toán ổn định của vỏ tính theo lý thuyết phi tuyến , bài toán ổn định ngoài giới hạn đàn hồi, bài toán ổn định của

hệ chịu lực không bảo toàn  lý thuyết Euler không còn đúng Trong lĩnh vực kết cấu công trình, phần lớn các bài toán ổn định đều được tính toán theo quan điểm của Euler.

1.2 Ý nghĩa và sơ lược quá trình phát triển của lý thuyết

ổn định công trình

Mục đích môn học:

Nghiên cứu các phương pháp xác định tải trọng tới hạn gây ra hiện tượng mất ổn định của công trình

Trong giáo trình ổn định chúng ta chỉ nghiên cứu bài toán ổn định của các hệ thanh chịu tác dụng của tải trọng tĩnh.

1.2 Ý nghĩa và sơ lược quá trình phát triển của lý thuyết

ổn định công trình

1.3.1 Mất ổn định loại một:

Các đặc trưng cuả mất ổn định loại một như sau:

• Phát sinh dạng cân bằng mới khác dạng ban đầu về

tính chất.

• Trước trạng thái tới hạn, dạng cân bằng ban đầu là duy

nhất và ổn định Sau trạng thái tới hạn, dạng cân bằng ban đầu là không ổn định

1.3 Phân loại các hiện tượng mất ổn định của công trình

trong trạng thái biến dạng.

Pth

O

A O

C

∆

P

∆

∆ P

Mất ổn định dạng uốn phẳng

llll

L/2 L/2

Pth

Mất ổn định dạng biến dạng đối xứng

Pth

Pth

P P

Mất ổn định dạng

chịu nén đúng tâm

1.3 Phân loại các hiện tượng mất ổn định của công trình

trong trạng thái biến dạng.

Các dạng mất ổn định loại một:

1.3.2 Mất ổn định loại hai

Đặc trưng:

về tính chất

A

B

C

N

h f

1.3 Phân loại các hiện tượng mất ổn định của công trình

trong trạng thái biến dạng.

b)

P th

h

P

f

th

D

F

G H

a)

Định nghĩa:

Bậc tự do của một hệ là số thông số toạ độ hay chuyển vị độc lập cần thiết dùng để xác định một cách hoàn toàn trạng thái biến

dạng của hệ kết cấu ở tại một thời điểm bất kỳ.

Nếu hệ có n số bậc tự do  có n dạng cân bằng không ổn định

θ

y1

y2

y1

3

1

l

h

2

Pth1 Pth2

Các phương pháp tĩnh học

Nội dung của phương pháp:

• Tạo cho hệ đang nghiên cứu một dạng cân bằng lệch khỏi dạng

cân bằng ban đầu

• Xác định giá trị của lực có khả năng giữ hệ ở vị trí cân bằng mới

• Lực tới hạn được xác định từ phương trình ổn định biểu thị điều

kiện tồn tại dạng cân bằng mới

Các phương pháp:

• Phương pháp trực tiếp thiết lập và giải các phương trình vi phân

• Phương pháp trực tiếp thiết lập và giải các phương trình đại số

1.5 Các phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp năng lượng

Nội dung của phương pháp:

lượng

tìm được thường là gần đúng và có giá trị lớn hơn giá trị chính xác

Các phương pháp:

1.5 Các phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp động lực học:

N ội dung của phương pháp

• Thiết lập phương trình dao động riêng của thanh chịu nén

• Xác định tải trọng tới hạn bằng cách biện luận tính chất

của chuyển động

Ba phương pháp trên có dẫn đến cùng một kết qủa hay không?

Với những hệ bảo tòan thì ba phương pháp trên cho kết qủa như nhau

Nếu xác định sơ bộ giá trị tới hạn của hệ bảo tòan nên dùng phương pháp năng lượng

Đối với những hệ không bảo tòan nên dùng phương pháp động học

1.5 Các phương pháp nghiên cứu